異なる咬合概念に従って荷重をかけたオールセラミックFDPの応力解析

Stress analysis of an all-ceramic FDP loaded according to different occlusal concepts.

抄録

本研究の目的は、4種類の咬合概念がジルコニア製4ユニット固定式人工歯根（FDP）の応力分布に及ぼす影響を調べることである。3次元有限要素（FE）モデルを作成し、15～42点の接触点を持つ4つのモデルバージョンを開発した。異なる咬合概念に従って300Nの力を咀嚼面に分散させ、各バージョンで咬合平面に垂直に仮想的に加えた。その後、FE解析を行い、応力分布を評価した。一般に、最も高い引張応力はベニアリング層内の荷重印加点に位置し、その範囲は104～204MPaであった。骨組内で最も高い引張応力はコネクターの基部側に位置し、12～39MPaの範囲であった。本研究は、咬合接触点の分布が4ユニットのオールセラミック固定式歯科補綴物において咬合力によって誘発される応力に大きく影響することを示しており、咬合接触点の数と分布が、サイクルによる疲労の影響を最小限に抑えるために重要である可能性を強く示唆している。

The aim of this study was to investigate the influence of four different occlusal concepts on stress distribution in a four-unit fixed dental prosthesis (FDP) made of zirconia. A three-dimensional finite element (FE) model was created and four model versions with between 15 and 42 contact points were developed. A force of 300 N was distributed over the chewing surface according to the different occlusal concepts and virtually applied perpendicularly to the occlusal plane in each version. Then, FE analysis was performed and stress distribution evaluated. Generally, highest tensile stresses were located at the point of load application within the veneering layer and ranged from 104 to 204 MPa. The highest tensile stresses within the framework were located at the basal side of the connectors and ranged between 12 and 39 MPa. This study shows that the distribution of occlusal contact points significantly influences the stresses induced by occlusal forces in four-unit all-ceramic fixed dental prostheses and strongly suggests that the number and distribution of occlusal contacts may be important to minimise fatigue effects caused by cycling.